单级压缩重力供液氨制冷系统工作原理

在重力供液系统中，一般在蒸发器的上部位置设气液分离器 。来自高压贮液器的高压制冷剂液体，经节流阀3(或浮 球节流阀)节流进人氨液分离器4。节流过程中产生的闪发气体 在分离器中被分离，低压制冷剂液体借助于氨液分离器的液面和 蒸发器的液面之间的液位差作为动力，实现向蒸发器供液。 重力供液所需要的液位差，由供液管、截止阀门、蒸发器及氨 液分离器前面的回气管等几部分流动阻力的大小来决定。液位差 过小，不足以克服低压制冷剂循环过程中的总流动阻力;液位差过 大，其静液柱将影响蒸发压力的稳定和正常的制冷。 在制冷系统设计中，氨液分离器的液面，应高于冷藏间蒸发器 最高点(一般系指顶管)0.5 -2.om左右。在多层冷库中，可以分 层设置氨液分离器，也可以多层共用一只氨液分离器。 重力供液制冷系统的优点是:①高压制冷剂液体节浪后进人 氨液分离器，分离了闪发气体，将纯粹的低压、低温液体供人蒸发 器，提高了蒸发器的热交换效率;蒸发器的回气也是先经过氨液分 离器把夹杂的液滴分离出来，再被压缩机吸人，一般即使适当加大 供液量，也不致产生压缩机液击;②由氨液分离器向并联的各组 蒸发器供液时，可以用调节阀的开启度调节各蒸发器的进液量，比 较容易实现对各组蒸发器的均匀供液;③和直接供液制冷系统比较，重力供液制冷系统有氨液分离器的缓冲作用，因而比较容易实 现正常工况的操作调节。但是重力供液的制冷系统也有一些明显的缺点:①低压制冷剂掖体在蒸发器及有关管道里循环，是依靠其 相对于蒸发器的液位差所具有的位能，即低压制冷剂液体的重力 作为动力。其流速小流动比较缓慢，制冷剂与管壁内表面之间的 放热系数较小，因此蒸发器的换热强度较低;②在几个库房或多层 共用一个氨液分离器时，由于低压供液管道长，形成较大困难。下 层的蒸发器，由于静液柱较大，相应提高了蒸发温度;③在库房热 负荷剧烈波动的情况下，这种供液方式仍然难以完全避免压缩机 。液击的发生。因此。一般大、中型冷库已较少采用重力供液系统。 (2)液泵供液系统 借助于液体输送设备—泵的扬程，完成向冷库蒸发器输送 低压低温制冷剂液体任务的制冷系统，叫做液泵供液系统。 在氨泵供液制冷系统中，高压制冷剂液体被节流后进人低压 循环贮液器，再用氨泵输往蒸发器。氨泵的输液量一般为蒸发器蒸发量的3-6倍。氨泵的排出压力应该足以克服制冷剂液体或 气液混合体在供液管、蒸发器、回气管、阀门中的流动阻力和液位 升高所造成的压降，并且留有一定的压力裕度，以便调节流量。 从蒸发器出来的气液两相流体，先进人低压循环贮液器进行 气液分离，接近于饱和状态的制冷剂蒸气被压缩机吸人，分离出来 的制冷剂液体重新被液泵送往蒸发器进行再循环。 氨泵供液制冷系统，在低压循环贮液器的容量足够大的情况 下，可以不放排液桶。在进行融霜排液时，用低压循环贮液器兼作 排液桶使用。 氨泵供液制冷系统的主要优点是:①蒸发器的热交换效率高。 由于氨泵供液制冷系统中制冷剂循环最，数倍于蒸发器的蒸发量， 因而在蒸发管内形成较直接供液和重力供液更高的流速。这样不 仅加强了蒸发器内表面的热交换强度，而且由于液体的冲刷，减轻 了润滑油对管壁的污染程度，提高了管壁传热效果;②保证制冷压 缩机的安全运转，制冷效率较高。设置在机房设备间里的低压循 环贮液器，一般都有足够大的气液分离容积，可以保证压缩机吸人 干饱和蒸气，在正确操作条件下不会出现液击事故;③蒸发器每 条通路的管长增加，管壁结霜均匀。蒸发器制冷剂循环量大，进液压力较高，可以使每一通路管长比重力供液系统更长，而且对各组 蒸发器的配液即使稍有不均，仍旧能保证均匀结霜;④操作简单， 便于集控制。低压循环贮液器的液位，依靠浮球阀或自控元件控 制，液面波动不大，泵的输出压力稳定。也不像直接供液制冷系 统，供液压力受库房热负荷变化的影响，因此，无须经常调节节流 阀，操作方便;⑤便于热氨融霜操作。低压循环贮液器可以兼作排 液桶使用，蒸发器排液方便。融霜完毕，启动氨泵即可恢复制冷循 环。这就简化了融霜排液过程，使库房降温速度加快;⑥便于排除 蒸发器内的积油。混杂在制冷剂里的润滑油，大部分在循环贮液 器内沉积下来，较少带人蒸发器。被带人蒸发器内的滑油，也由于制冷剂的流量大、流速高而被冲刷带到循环贮液器内，减少了润 滑油在蒸发器管壁形成油膜的可能性。 液泵供液制冷系统的主要缺点是:①制冷系统增设了液泵，使 制冷系统的动力消耗将增加i%一1.5%左右，同时要增加泵的维 护检修工作;⑧在库房热负荷不稳定和压缩机启动、负载过快等情 况下，会引起低压循环贮液器液面的波动，导致液泵气蚀，甚至造 成泵的损坏;③由于回气管中带有大量液体，这种两相流体的流动 阻力比单相流体要大得多，因此，回气管的管径要增大。 综l所述，可见液泵供液制冷系统比直接供液制冷系统或重 力供液系统优越得多。因此，这种制冷系统已得到日益广泛的采 用。